৪৯তম বিসিএস ⎯ কৃষিবিজ্ঞান [৮০১]

These chemical compounds are specifically designed to kill insects by disrupting their nervous systems. They function by inhibiting an enzyme called acetylcholinesterase (AChE), which is crucial for nerve signal transmission. This inhibition leads to an overstimulation of the insect's nervous system, resulting in paralysis and death.
Organophosphates - Malathion, Parathion, Acephate, Chlorpyrifos
Carbamates- Carbaryl , Carbofuran , Aldicarb , Aldicarb 

অর্গানো-ক্লোরিন কীটনাশক যেমন DDT একসময় ব্যাপকভাবে ব্যবহৃত হতো তাদের কার্যকারিতার জন্য। তবে পরিবেশ ও স্বাস্থ্যের উপর ক্ষতিকর প্রভাবের কারণে অনেক দেশে এগুলোর ব্যবহার নিষিদ্ধ বা সীমিত করা হয়েছে।

Long persistence: They are not easily broken down by natural processes (like sunlight or microbes) and can remain in the environment (soil, water, and air) for many years or even decades after application
Bio-accumulation: They are fat-soluble, which means they are stored in the fatty tissues of animals. As they move up the food chain, the concentration of these chemicals increases at each trophic level. 

যেমন— অল্প পরিমাণ কীটনাশক প্ল্যাঙ্কটনে জমে, তা ছোট মাছ খায়, পরে বড় মাছ সেই ছোট মাছ খায় এবং শেষে পাখি বা মানুষ সেই মাছ খায়। ফলে শেষ ভোক্তার দেহে কীটনাশকের ঘনত্ব অনেক বেশি হয়ে যায়। এর ফলে গুরুতর বিষক্রিয়া হতে পারে

Dust formulation হলো এমন এক ধরনের কীটনাশক ফর্মুলেশন যা সূক্ষ্ম কণার আকারে প্রস্তুত থাকে এবং সরাসরি ব্যবহার করা যায়।
এটি সাধারণত inert carrier (যেমন ট্যাল্ক, মাটি, ছাই ইত্যাদি)-এর সঙ্গে মিশিয়ে তৈরি করা হয়।
গাছের পাতায়, মাটিতে বা সংরক্ষিত শস্যে ছিটিয়ে ব্যবহার করা হয়।
অন্যগুলো (EC, Oil concentrate, Capsule) সরাসরি ব্যবহারযোগ্য নয়, সেগুলোকে পানির সঙ্গে মিশিয়ে বা বিশেষ প্রক্রিয়ায় প্রয়োগ করতে হয়।
 

An Emulsifiable Concentrate (EC) is a liquid pesticide formulation. It's a combination of three main components:

Active Ingredient: The chemical that provides the pesticidal action.

Oil-based Solvent: This is used to dissolve the active ingredient, as many pesticides are not water-soluble.

Emulsifier: A type of surfactant that allows the oil-based mixture to mix evenly with water when you prepare the final spray solution. This creates a stable emulsion, which has a milky appearance.

Organophosphate কীটনাশক প্রধানত Acetylcholinesterase (AChE) enzyme-কে inhibit করে।
এই এনজাইমের কাজ হলো Acetylcholine নামক neurotransmitter-কে ভেঙে ফেলা।
Organophosphate → AChE কে বন্ধ করে দেয় → Acetylcholine স্নায়ুর প্রান্তে জমা হতে থাকে → স্নায়ু-স্নায়ু ও স্নায়ু-পেশি সংযোগে অতিরিক্ত উদ্দীপনা হয়।
ফলাফল → নিউরোটক্সিসিটি, পেশির খিঁচুনি, পক্ষাঘাত, শ্বাসকষ্ট এমনকি মৃত্যু।
তাই Organophosphate বিষক্রিয়ার ক্ষেত্রে Atropine ও Oximes (যেমন pralidoxime) antidote হিসেবে ব্যবহার করা হয়।

Herbicides are substances used to control or destroy unwanted plants, commonly known as weeds. They can be selective, targeting specific weed species without harming the desired crop, or non-selective, killing all vegetation they come in contact with.
Molluscicides are chemicals used to kill mollusks, such as slugs and snails.
Miticides are pesticides that target mites.
Larvicides are insecticides specifically used to kill insect larvae

Soluble powders (SP) are solid, dry pesticide formulations. They are typically mixed with water before application, where they dissolve completely to form a true solution. This is a key difference from other powder formulations, like wettable powders, which form a suspension rather than a solution.

Emulsifiable Concentrates (ECs) are a popular liquid pesticide formulation, but they have a significant disadvantage. Because they contain high concentrations of oil-based solvents and emulsifiers, there is a risk of phytotoxicity, which is a form of plant damage. This risk is increased under hot, sunny conditions,

This damage can manifest as:

Leaf burn or scorching, particularly on tender or sensitive plants. 
Discoloration, such as yellowing (chlorosis) or browning (necrosis) of plant tissue.
Stunted growth

Liquid pesticide formulations, such as emulsifiable concentrates (ECs), often contain petroleum-based solvents which are highly flammable. Dry formulations, like wettable powders (WPs) and granules, generally do not contain these flammable solvents and are therefore less of a fire hazard. 

Dust formulation (D): এটি হলো এক ধরনের dry pesticide formulation, যেখানে সক্রিয় উপাদান (active ingredient) inert material বা carrier এর সাথে মিশিয়ে খুব সূক্ষ্ম গুঁড়া (fine particles) আকারে তৈরি করা হয়।
Carrier পদার্থের কাজ হলো active ingredient কে সমানভাবে ছড়িয়ে দেওয়া, bulk বাড়ানো এবং সহজে প্রয়োগযোগ্য করা।
Advantages:
-  No need for water or spraying equipment.
- Can protect seeds or soil pests effectively.
- Powders are generally stable.
- Simple formulation, inexpensive to produce.
Disadvantages:
- Fine particles may drift with wind, affecting non-target
areas.
- May not coat plant surfaces uniformly.
- Dust can be inhaled by humans or animals.
- Can be washed away by rain.

Fumigants হলো এমন এক ধরনের কীটনাশক যেগুলো নির্দিষ্ট তাপমাত্রা ও চাপে গ্যাস আকারে বিদ্যমান থাকে বা প্রয়োগের পর গ্যাসে পরিণত হয়।
এগুলো বদ্ধ স্থানে ছড়িয়ে পড়ে এবং গুদামঘর, চালের বস্তা, কাঠের ফাটল, ফাঁকফোকর ইত্যাদির মধ্যে প্রবেশ করে।গ্যাস যেহেতু দৃশ্যমান নয় এবং সর্বত্র ছড়িয়ে যেতে পারে, তাই লুকানো পোকামাকড় বা ডিম ধ্বংস করতে কার্যকর।
Methyl bromide (আগে বহুল ব্যবহৃত, তবে ozone depletion এর কারণে অনেক দেশে নিষিদ্ধ)
Phosphine (Aluminium phosphide, Magnesium phosphide → গ্যাস রূপে phosphine উৎপন্ন করে)
Carbon disulfide (CS₂)
Hydrogen cyanide (HCN)
Ethylene oxide

powders and granules are the solid or dry pesticides
Advantages of dry pesticides:
- Easy to store and transport.
- Less flammable compared to liquids.
- Can be applied to soil or seeds directly (granules/pellets).
- Long shelf-life for powders and granules.
Disadvantages:
- Dust may drift during application, causing human/animal
exposure.
- Uneven coverage on plants.
- Wettable powders may clog sprayers.
- Some solids may require water to be effective (WP, SP).. 

The active ingredient is the chemical in a pesticide formulation that is biologically active and responsible for killing, repelling, or otherwise controlling the target pest. It is the core component that gives the pesticide its function.
AI not suitable for direct use because
- Insoluble in water.
- Chemically unstable.
- Hazardous to handle.
- Difficult to measure or apply accurately

Organochlorine pesticides (যেমন – DDT, Aldrin, Heptachlor, Endrin ইত্যাদি):

এগুলো nervous system এ কাজ করে, কিন্তু সাধারণত slow-acting অর্থাৎ পোকা মারা যেতে কিছুটা সময় নেয়।
এগুলো পরিবেশে খুব দীর্ঘ সময় টিকে থাকে → high persistence (মাটি, পানি, বায়ুতে বহু বছর পর্যন্ত থেকে যায়)।
এদের কারণে bioaccumulation ও biomagnification হয় → খাদ্যশৃঙ্খলে জমে মানুষের ও প্রাণীর শরীরে বিষক্রিয়া ঘটাতে পারে।
Toxic হলেও খুব দ্রুত ভেঙে যায় না, তাই পরিবেশের জন্য ক্ষতিকর।

Pesticide formulations-এর মধ্যে action speed নির্ভর করে—

Active ingredient কত দ্রুত শোষিত (absorbed) হয়
Formulation কতটা সহজে pest-এর শরীরে প্রবেশ করেG
Emulsifiable Concentrates দ্রুত কার্যকারিতার জন্য তৈরি করা হয়েছে। এগুলি সক্রিয় উপাদানকে একটি জৈব দ্রাবকের (organic solvent) সাথে মিশিয়ে তৈরি করা হয়, যার সাথে একটি ইমালসিফায়ারও থাকে। যখন আপনি একটি EC-কে জলের সাথে মেশান, তখন ইমালসিফায়ারটি তেল-ভিত্তিক কীটনাশককে একটি স্থিতিশীল ইমালসন তৈরি করতে সাহায্য করে, যার ফলে সক্রিয় উপাদানের লক্ষ লক্ষ ক্ষুদ্র কণা জলের মধ্যে ছড়িয়ে পড়ে।

Malathion → Organophosphate insecticide, সাধারণত liquid formulation (EC) আকারে ব্যবহার হয়, fumigant নয়।
Phosphine (PH₃) → অত্যন্ত পরিচিত fumigant। Aluminium phosphide বা Magnesium phosphide ট্যাবলেট ব্যবহার করলে আর্দ্রতায় phosphine gas উৎপন্ন হয় → যা শস্য, গুদামঘর, সাইলো ইত্যাদিতে storage pest নিয়ন্ত্রণে ব্যবহৃত হয়।
Wettable powder (WP), Dust formulation → Dry formulation

Here are the examples of fumigants (only names):
Phosphine
Methyl bromide
Hydrogen cyanide
Carbon disulfide
Ethylene dibromide (EDB)
Ethylene oxide
Chloropicrin

Carbamate insecticides (যেমন – Carbaryl, Aldicarb) মূলত acetylcholinesterase enzyme কে inhibit করে।
ফলস্বরূপ acetylcholine (Ach) নিয়ন্ত্রণহীনভাবে স্নায়ুতে জমে যায় → nerve impulses overstimulate হয়।
এই overstimulation এর কারণে pest নড়াচড়া বন্ধ হয় ও মারা যায়।

Inert ingredients-এর কাজ:

Making pesticides safer → human বা environment জন্য toxicity কমাতে সাহায্য করে।
Improving effectiveness → active ingredient-এর absorption, spreadability বা stability বাড়ায়।
Making pesticides easier to use → formulation-এর handling, mixing, spraying সহজ করে।

Sulfur is a versatile and long-used pesticide that acts as both a miticide (for mites) and a fungicide (for fungi).

How Sulfur Works
For Mites: Sulfur kills mites on contact by disrupting their respiration and metabolism.
For Fungi: Sulfur acts as a preventative fungicide by forming a protective barrier on plant surfaces. It prevents fungal spores from germinating and growing.

Liquid formulations, such as Emulsifiable Concentrates (ECs) and Soluble Liquids, are especially suitable for spraying on large areas, like agricultural fields, for the following reasons:
Fast-acting
Uniform coverage
Easy to dilute & apply
Compatible with mechanized spraying
Penetrates plant surfaces
Quick knockdown effect

Pyrethroids (যেমন – Permethrin, Cypermethrin, Deltamethrin) হলো synthetic analogues of natural pyrethrins।
এরা insect nervous system-এ কাজ করে।
প্রধান লক্ষ্য হলো voltage-gated sodium channels।

Pyrethroids sodium channels কে longer open রাখে, ফলে nerve impulses continuous firing হয়।
Pest ধীরে ধীরে paralysis এবং মৃত্যু হয়।

অনেক pesticide formulation-এ Active ingredient (AI) প্রাকৃতিকভাবে পানি বা অন্যান্য solvent-এ সহজে দ্রবীভূত হয় না।
তাই Carrier ব্যবহার করা হয়, যা AI কে সমানভাবে ছড়িয়ে দিতে এবং দ্রবীভূত করতে সাহায্য করে।
উদাহরণ: Dust, Granules, Wettable powder formulations এ Talc, Clay, Flour, Volcanic ash ইত্যাদি carrier হিসাবে ব্যবহার করা হয়।

Dust formulations (D) হলো dry pesticide formulations, যেখানে active ingredient কে inert carrier (talc, clay, flour ইত্যাদি) এর সাথে মিশিয়ে very fine particles আকারে তৈরি করা হয়।
Dust particles soil, seeds, and nearby plant surfaces এ লেগে pests-কে প্রভাবিত করে।
সাধারণত leaf spray বা water application এর জন্য উপযুক্ত নয়।

EC (Emulsifiable Concentrate) হলো liquid formulation।
এতে active ingredient (AI) সাধারণত oil-based solvent-এ দ্রবীভূত থাকে।
ব্যবহার করার সময় পানি দিয়ে emulsion তৈরি করা হয় → spray করা যায়।
এটি pests-এর উপর দ্রুত কার্যকর (fast-acting) এবং coverage ভালো।

Inert ingredients হলো সেই উপাদান যা pesticide formulation-এ থাকে কিন্তু directly pests কে হত্যা করে না।
এগুলোকে Additives বলা হয় কারণ এগুলো formulation-এর performance, stability, spreadability, বা safety বাড়াতে সাহায্য করে।

Emulsifiable Concentrates (EC) are a type of liquid pesticide formulation.
- They consist of a pesticide's active ingredient dissolved in an oil-based solvent, along with a substance called an Emulsifier.
- When EC mix with water, the emulsifier allows the oil and water to combine, forming a milky-white mixture known as an Emulsion.
- Two types of Emulsion i) Oil in water (OW) ii) Water in Oil (WO)

EIL (Economic Injury Level)
- The lowest population density of a pest that will cause economic damage equal to the cost of control.
- Determines when pest control becomes economically justified.
- Helps in preventing unnecessary pesticide use.
- Basis for Integrated Pest Management (IPM).
- Control is necessary: pest population > EIL because further increase will cause economic loss greater than the cost of control.
- Control is not necessary: Pest population < EIL, because the damage is less than the cost of control, so treatment is uneconomical.

The Economic Injury Level (EIL) is the point at which the cost of pest control equals the value of the crop damage caused by the pests. The formula for EIL can be simplified to:

EIL = (Cost of Control) / (Value of Crop)

As you can see from the formula, there is a direct relationship between the cost of control and the EIL. If the cost of pesticides, labor, or application equipment goes up, the EIL must also go up. This means that you would need to tolerate a higher pest population or more crop damage before it becomes economically worthwhile to apply a control measure.

LD₅₀ (Lethal Dose 50%) হলো সেই মাত্রা যা একটি pesticide বা xenobiotic substance প্রয়োগ করলে পরীক্ষামূলক প্রাণীর ৫০% মারা যায়।
এটি মূলত toxicity assessment এর জন্য ব্যবহৃত হয়।
সাধারণভাবে mg/kg body weight এককে প্রকাশ করা হয়।

Adjuvants হলো সেই পদার্থ যা pesticide formulation-এ যোগ করা হয় যাতে pesticidal performance বাড়ে।
এরা সাধারণত active ingredient-এর কার্যকারিতা, spreadability, penetration, adhesion ইত্যাদি উন্নত করে।

- Selective (Herbicides): Target specific types of weeds without harming desirable plants.
- Non-Selective (Herbicides): Kill all plants they come into contact with, making them useful for clearing land or killing weeds in areas like driveways.
- Contact (Insecticides): Kill insects on direct contact with the pesticide.
- Stomach Poisons: Must be ingested by the insect to be effective.
- Systemic (Insecticides): Are absorbed by the plant and move throughout its tissues, killing any insects that feed on it.
Residual effects: Lasting action of a pesticide after its application.

Residual effect বলতে বোঝায় pesticidal কার্যকারিতা কতদিন পর্যন্ত পরিবেশ বা crop surface-এ থাকে।
Low residual effect মানে দ্রুত ভেঙে যায় এবং পরিবেশে দীর্ঘ সময় থাকে না।
Furadon (Carbofuran) → Carbamate class pesticide, low residual effect, দ্রুত ভেঙে যায়।
Anofex → Organophosphate, moderate residual।
Heptachlor → Organochlorine, highly persistent, অনেক বছর টিকে থাকে।
Aldrin → Organochlorine, highly persistent, residual effect অনেক বেশি।

Dust: 
Simplest and oldest types of pesticide formulations.
- Active ingredient is finely ground and mixed with a dry,
inert carrier like talc, clay, flour, or volcanic ash.
- Strength dust- dust containing <10% AI
- Concentrate dust- Dust containing 10%< upto 40% AI (not usually used directly)

একটি wetting agent হলো একটি ধরনের adjuvant বা অতিরিক্ত উপাদান, যা liquid spray solution-এর surface tension কমাতে ব্যবহৃত হয়।
Surface tension কমানোর মাধ্যমে wetting agent pesticide-এর droplet গুলোকে ছড়াতে এবং পাতলা, সমান film তৈরি করতে সাহায্য করে, বিশেষ করে এমন পৃষ্ঠে যা সাধারণত সহজে ভিজে না, যেমন waxy plant leaves।
এটি coverage বৃদ্ধি করে এবং active ingredient কে পাতার মধ্যে আরও কার্যকরভাবে প্রবেশ করতে সাহায্য

Acaricides হলো সেই ধরনের pesticides যা mites, ticks, এবং spiders নিয়ন্ত্রণের জন্য ব্যবহৃত হয়।
উদাহরণ: Dicofol, Amitraz, Propargite ইত্যাদি।
Fumigants → বদ্ধ স্থানে গ্যাস আকারে pests ধ্বংস করে (storage pests)।
Bactericides → ব্যাকটেরিয়ার জন্য ব্যবহৃত।
Molluscicides → slugs ও snails নিয়ন্ত্রণে ব্যবহৃত।